沸石轉輪一體機結合吸附、脫附及濃縮焚化三項操作單元為一體,是目前提供防治VOCs之較優(yōu)良設備,但造價及操作維護成本偏高,并不適用于直接處理高沸點揮發(fā)性有機物是其限制所在。較適合每分鐘600立方公尺(CMM)高風量以上、VOCs之總碳氫化合物濃度介于500-1000ppm之廢氣特性廠家應用。但若廢氣中含有多量之高沸點物質(zhì),則并不適合單、直接使用此系統(tǒng)處理之。高沸點VOCs雖容易吸附于沸石轉輪上,但由于系統(tǒng)設計之穩(wěn)定考量,使得脫附高沸點VOCs溫度不足,所以往往造成脫附不易,且高沸點VOCs將蓄積其上、占據(jù)吸附位置,影響系統(tǒng)整體效能。若VOCs廢氣中含有多量之高沸點物質(zhì),欲應用沸石吸附濃縮系統(tǒng)控制,建議于進入系統(tǒng)前端加裝冷凝器、活性碳網(wǎng)柵及除霧器等設備,如此將可處理高沸點VOCs。
分子篩吸附轉輪系統(tǒng)利用吸附-脫附-濃縮焚化連續(xù)性過程,對VOCs廢氣進行處理凈化,具有應用范圍廣、穩(wěn)定性高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。但在不同的實際應用場合,廢氣成分復雜,容易發(fā)生高沸點VOCs殘留聚合和悶燃現(xiàn)象。下面,來介紹一下沸石轉輪一體機的常見問題及解決方法:
一、高沸點VOCs殘留聚合。廢氣處理中含有高沸點VOCs物質(zhì)時,若脫附熱量不足,吸附質(zhì)未被全部脫附,會使得吸附質(zhì)在近吸附短蓄積殘留,日久會發(fā)生聚合現(xiàn)象,進而阻塞沸石吸附位置,造成該區(qū)域吸附效能減弱。為使吸附于沸石中的高沸點VOCs能全部脫附,給出如下建議:
1、設置前端高沸點VOCs物質(zhì)去掉設備。為了避免高沸點VOCs物質(zhì)吸附造成脫附困難,可在廢氣進入吸附轉輪之前加前置濾布或活性炭過濾、加裝除霧器或冷凝器等,先將高沸點VOCs物質(zhì)去掉。
2、定期進行高溫脫附循環(huán)。定期做高溫脫附處理,將脫除高沸點VOCs物質(zhì)成分,同時亦可達活化沸石轉輪的效果,一般脫附溫度以300℃為較適宜。
3、定期以潔凈水進行保養(yǎng)清洗。清洗時需注意水質(zhì)狀況,若其中大量含有鈣、鎂等離子,將可能會在沸石內(nèi)形成碳酸鹽,阻塞沸石轉輪的蜂窩狀孔隙;而水中的氯仿可能占據(jù)沸石的吸附位置,阻礙對VOCs的吸附效能,此外水中所含微量重金屬物質(zhì)也會毒化沸石。所以建議利用高壓噴嘴將清洗水形成微細霧滴狀,并以系統(tǒng)冷卻段干凈空氣做氣流載體。
4、提升脫附熱容量:方法一為提升脫附溫度,建議溫度控制在180-200℃之間,高不超過220℃,以免過多余熱導致冷卻不全部,影響吸附段效果;另一種方法為提升脫附循環(huán)風量,降低濃縮倍數(shù),這樣可達到充足脫附循環(huán)效果。
二、發(fā)生悶燃現(xiàn)象。當在180-200℃脫附條件下時,若系統(tǒng)異常停止無氣流流通、且無外加氧氣供應,廢氣中的VOCs成分及在轉輪上聚合的高沸點物質(zhì),將借由轉輪中沸石與原殘留于轉輪孔道及沸石孔隙中的氧氣發(fā)生觸媒反應,形成放熱導致悶燃現(xiàn)象,并破壞沸石結構。為防預悶燃現(xiàn)象的發(fā)生,建議以氣(如氮氣)作為系統(tǒng)異常停機時的保護氣,同時以淋水噴霧裝置作為防止悶燃現(xiàn)象持續(xù)進行的佳解決途徑。
能承受水洗程序處理之轉輪,可依廠內(nèi)所處理之廢氣所含高沸點VOCs物質(zhì)濃度狀況,適時以潔凈水清洗沸石吸附轉輪。。唯清洗時須特別注意水質(zhì)狀況,若其中含有大量鈣、鎂等離子,將可能會在沸石內(nèi)生成碳酸鹽或碳酸氫鹽,阻塞沸石之蜂巢狀孔隙;而水中之氯仿可能占據(jù)沸石內(nèi)吸附位置,阻礙處理廢氣內(nèi)所含VOCs之吸附性能,此外水中所含微量之重金屬物質(zhì)亦會毒化沸石,這將隨著清洗次數(shù)及水質(zhì)水量狀況而有不同之影響;為克服沸石吸附轉輪之蜂巢狀孔道及其結構使得一般清洗水無法深入轉輪內(nèi)部,有研討采用如下的清洗程序。
利用高壓噴嘴將清洗水形成微細霧滴狀,并以系統(tǒng)冷卻端之干凈空氣為載流,先將微細霧滴狀之清水攜入沸石孔道內(nèi)實施逆洗程序后,再從另一邊之吸附端吸入干凈空氣匯流,除可將附著于沸石內(nèi)部之水氣攜出視為二道清洗外,亦可完成沸石干燥之程序,如此兩階段之清洗轉輪,其耗水量經(jīng)統(tǒng)計可為以往守舊方式之20%至30%,能大幅降低廢水量,故可在成本考量下順利、進行沸石轉輪之清洗。